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Gas-Charged Accumulator (TL)

带有导热流体网络气室的蓄能器。

类型: EngeeFluids.ThermalLiquid.Volumes.GasChargedAccumulator

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Tanks & Accumulators/Gas-Charged Accumulator (TL)

说明

装置 Gas-Charged Accumulator (TL) 是一种在导热流体网络中带有气室的蓄能器。蓄能器由一个预充气体室和一个导热流体室组成。这两个腔室由孔板、活塞或任何其他分离器隔开。

*蓄能器示意图

gas charged accumulator tl 1 cn

当蓄能器入口处的流体压力大于预充气室中的压力时,流体进入蓄能器并压缩气体。流体压力的降低会导致气体减压,并将积聚的流体释放到系统中。

当液体容积为零或液体容积等于液体腔的容量时,分流器的移动受到刚性限制器的限制。如果弹簧刚度设置过低,液量可能会短暂降到零以下或上升到液室容量以上。使用 * 硬停止刚度系数 * 参数来纠正这种情况。

质量保证

腔体内液体的质量守恒方程为

其中

  • - 是导热液体的密度;

  • - 等温弹性模量;

  • - 等压热膨胀系数;

  • - 导热液体的压力

  • - 导热液体的温度;

  • - 通过*A*口进入蓄能器的导热液体的质量流量。

程序块利用公式计算流体室容积随时间的变化:

其中

  • - 是限制器刚度系数,*硬停止刚度系数*的值;

  • - 限制器阻尼系数,硬塞阻尼系数

  • - 是蓄能器分离器接触上硬挡板时腔体中流体的质量流量:

  • - 当蓄能器分流器接触下部刚性挡块时,腔体内液体的质量流量:

保存脉搏

动量守恒用以下等式表示:

其中 是刚性限位器的接触压力:

能量守恒

液体在腔室中的能量守恒方程为

其中

  • - 是导热流体的比内能;

  • - 通过蓄能器入口进入液体腔的能量流;

  • - 通过蓄能器壁进入液体腔的能量流。

腔体体积

蓄能器中的液体体积是蓄能器总体积与气体体积之差:

其中

  • - 是蓄能器的总容积;

  • - 蓄能器中的液体体积

  • - 蓄能器中的气体体积;

各室的容积

gas charged accumulator il 1

流体室工作容积是蓄能器总容积与流体室满时气室最小容积之差:

其中

  • - 是液室的体积;

  • - 是气室的最小容积,即当液室充满时,气室中仍充满气体的一小部分。

当前状态和预充状态之间的压力和气体体积的关系是多向性的:

其中

  • - 是在给定时间步长内气室中的压力;

  • - 是在给定时间步长内蓄能器中的气体体积;

  • - 液室为空时气室中的压力;

  • - 是液室的总容积;

  • - 多压指数。

假设和限制

  • 气体压缩被视为一个多向过程。

  • 未考虑分离器的负荷。

  • 未考虑流体惯性的影响。

端口

非定向

# A — 导热液体入口
导热流体

Details

导热流体端口,相当于蓄能器的入口。如果流体进入蓄能器,则流量为正。

程序使用名称

port

# H — 热端口
加热

Details

与一定体积流体的热容量有关的热端口。

程序使用名称

thermal_port

参数

参数

# Total accumulator volume — 电池总容量
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

蓄电池的总容积,包括液室和气室,等于液室容积和气室最小容积之和。

计量单位

l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

默认值

8e-3 m^3

程序使用名称

V_capacity

可计算

# Minimum gas volume — 最小气室容积
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

最小气室容积,是指当液室充满时,气室中仍充满气体的一小部分。

该参数值必须不为零,以避免液室满时除以零。

计量单位

l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

默认值

4e-5 m^3

程序使用名称

dead_volume

可计算

# Precharge pressure (gauge) — 气室压力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

空蓄能器气室中的初始过压。当入口压力等于或大于预充气室压力时,流体进入蓄能器。

计量单位

Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

默认值

0.0 MPa

程序使用名称

p_precharge

可计算

# Specific heat ratio — 比热容系数

Details

比热容系数(绝热值)。

该参数是热传递的必要条件,其值通常介于 "1 "和 "2 "之间,具体取决于腔室中气体的特性。

对于 20°C 的干燥空气,等温过程的绝热指数值为 "1",绝热(等熵)过程的绝热指数值为 "1.4"。

默认值

1.4

程序使用名称

polytropic_exponent

可计算

# Cross-sectional area at port A — 孔的横截面积
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

蓄能器入口处开口的横截面积。

计量单位

m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

port_area

可计算

# Hard-stop stiffness coefficient — 刚度系数
MPa/m^3

Details

蓄能器上部和下部刚性限制器的刚度系数。刚性限位器用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。

计量单位

MPa/m^3

默认值

1e4 MPa/m^3

程序使用名称

k_hard_stop

可计算

# Hard-stop damping coefficient — 阻尼系数
MPa*s/m^6

Details

蓄能器上部和下部刚性限位器的阻尼系数。刚性挡块用于将流体容积限制在零和流体室容积之间。阻尼系数考虑了刚性挡块接触力的耗散部分。

计量单位

MPa*s/m^6

默认值

1e4 MPa*s/m^6

程序使用名称

C_hard_stop

可计算